![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Уравнение состояния идеального газа
Давление газа с точки зрения МКТ. Раскроем физический смысл и природу непосредственно наблюдаемых параметров состояния р,Т и других, исходя из молекулярно-кинетический представлений. При этом мы будем использовать статистический метод, интересуясь движением не отдельных молекул, а лишь такими средними величинами, которые характеризуют движение всей совокупности молекул.
В равновесном состоянии движение всех молекул хаотично. Это позволяет считать, что все молекулы движутся только в направлениях X,Y и Z, т.е. если в единице объема содержится п молекул, то в каждом из этих направлений движутся по Если в объеме содержится N молекул, то результирующая сила, действующая на стенку со стороны всех молекул рана Величина, равная корню квадратному из <uX2 > называется среднеквадратичной скоростью молекулы в направлении Х. Разделив обе части этого уравнения на площадь стенки S, получим выражение для давления:
Мы получили, что для данной массы газа произведение pV остается постоянным при условии, что кинетическая энергия частиц остается без изменения (сохраняется). Это закон Бойля. Молекулы газа движутся хаотически во всех направлениях, поэтому все направления в пространстве равноправны, и
Ясно, что тогда
Это основное уравнение молекулярно - кинетической теории. Абсолютной температурой принято называть величину, прямо пропорциональную средней кинетической энергии молекул в сосуде:
где k - постоянная Больцмана, k = Тогда уравнение (1.1) можно записать в виде
Или Таким образом, применив уравнения классической механики к молекулам идеального газа, мы вывели уравнение его состояния. Согласно закону Авогадро, моли всех газов занимают при одинаковых условиях одинаковый объем, поэтому для моля вещества константа в уравнении будет одинакова для всех газов:
индекс m означает, что данный параметр берется в расчете на моль вещества, R - универсальная газовая постоянная, R =8,31 Дж/(моль∙К) Для произвольной массы газа m уравнение состояния идеального газа примет вид: - уравнение Менделеева – Клапейрона, где μ – молярная масса, ν - число молей (количество вещества). Отношение
разделив на V c учетом того, что N/V - число молекул в единице объема, получаем
Выражения (1.1), (1.2), (1.4), (1.5) – это уравнения состояния идеального газа.
Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 411; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |